Разработка проекта скороварки
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
МИНПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого» (ТГПУ им. Л.Н. Толстого) Кафедра технологии и сервиса КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Основы проектирования изделий» на тему: «Разработка проекта скороварки» Выполнил: Студент 5 курса группы 621071з факультета Технологии и бизнеса направления подготовки 44.03.01 Педагогическое образование направленность (профиль) - Технология Гореликов Роман Юрьевич Научный руководитель: доцент кафедры технологии и сервиса Медведев Павел Николаевич Тула 2021 Факультет технологий и бизнеса Кафедра технологии и сервиса ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине «Основы проектирования изделий» студенту (-ке) Гореликову Роману Юрьевичу группы 621071з Руководитель: Медведев Павел Николаевич, кандидат педагогических наук, доцент кафедры технологии и сервиса. Тема курсового проекта: «Разработка проекта скаороварки» Исходные данные к проекту: конструкции проектируемого изделия. Основное содержание: В пояснительной записке должны содержаться следующие разделы: 1. Анализ конструкций изделия. – устройство и работа различных вариантов конструкций (моделей, образцов) проектируемого изделия; – технические характеристики и условия их работы. 2. Обоснование выбора конструкции и проектных решений. описание выбранного варианта конструкции изделия с учетом преимуществ и недостатков различных вариантов; характеристики в соответствии с назначением изделия; – оптимальная простота и технологичность конструкции; способ получения изделия и его отдельных элементов; доступности материалов и комплектующих; стоимости изготовления изделия в целом; предложения по изменению и усовершенствованию конструкции, технических характеристик, способов получения и технологии изготовления изделия, применяемых материалах и т.п.; технико-технологические и экономические расчеты (с указанием конкретных видов расчета). Графическая часть должна содержать: общий вид проектируемого изделия / конструкции (А4); – принципиальная или функциональная схема устройства (А4); – чертежи деталей, приспособлений и т. п. (А4). Дата выдачи ____________ Руководитель __________________Медведев П.Н. Студент __________________Гореликов Р.Ю. Содержание
Введение Внедрение в быт автоматизированной техники и устройств помогает многим решить проблему нехватки времени. Одним из таких приборов является скороварка. Запрограммированные действия, заложенные в технологическом процессе кастрюль-скороварок, значительно сокращают расход времени на приготовление пищи и позволяют перераспределять его между более существенными делами. Настоящий курсовой проект посвящен разработке проекта скороварки. Данные приспособления применяются для приготовления различных блюд в ускоренном темпе и с минимальными усилиями. Этот процесс заключается в заполнении емкости прибора необходимыми продуктами в определенном количестве и включении оптимального режима работы. Варка ингредиентов таким образом не нуждается в постоянном участии готовящего человека, а также контроле за временем приготовления. Несомненными достоинствами таких кастрюль являются: - уменьшение времени варки различных продуктов; - экономия электроэнергии, газа и времени; - возможность одновременного приготовления нескольких блюд (обычная варка и на пару); - исключение процедуры помешивания; - сохранение полезных веществ, цвета и аромата ингредиентов; - выделение меньшего количества пара в окружающее пространство. Целью выполнения настоящего курсового проекта является разработка проекта скороварки. Для достижения поставленной цели в процессе выполнения курсового проекта были определены следующие основные задачи: - проанализировать устройство и работу различных вариантов конструкций скороварок; - определить технические характеристики и условия работы; - провести описание выбранного варианта; - рассмотреть основные характеристики в соответствие с назначением изделия; - проанализировать способ получения изделия и его отдельных элементов; - оценить доступность материалов и комплектующих; - провести технико-экономические расчеты по проекту. Объектом проектирования в настоящем курсовом проекте выступает скороварка. Одновременно с приготовлением пищи, скороварка может быть использована как простейший автоклав для стерилизации. Влажный жар — водяной пар, — нагретый до 121оС за 15 минут убивает все живое, способное противостоять простому кипячению: теплоустойчивые споры бактерий и плесеней. (Необходимо отметить, что смесь пара и воздуха для достижения эффекта стерилизации необходимо нагревать до более высоких температур). Раздел 1.Анализ конструкций изделия 1.1.Устройство и работа различных вариантов конструкций Скороварки применяются для приготовления различных блюд в ускоренном темпе и с минимальными усилиями. Этот процесс заключается в заполнении емкости прибора необходимыми продуктами в определенном количестве и включении оптимального режима работы. Варка ингредиентов таким образом не нуждается в постоянном участии готовящего человека, а также контроле за временем приготовления. Несомненными достоинствами таких кастрюль являются: - уменьшение времени варки различных продуктов; - экономия электроэнергии, газа и времени; - возможность одновременного приготовления нескольких блюд (обычная варка и на пару); - исключение процедуры помешивания; - сохранение полезных веществ, цвета и аромата ингредиентов; - выделение меньшего количества пара в окружающее пространство. В кастрюлях-скороварках можно не только варить овощи, крупы, мясо, рыбу и другие компоненты, но и тушить, готовить разнообразные сладкие десерты. Единственное предупреждение специалистов при использовании этой техники – необходимость корректировки обычных рецептов. Она заключается в уменьшении: - продолжительности варки; - количества добавляемой жидкости; - соли и специй. Кастрюли-скороварки могут применяться для приготовления абсолютно любых продуктов, начиная с замороженных фруктов и ягод и заканчивая тугим и плотным мясом. С особой осторожностью следует относиться к ингредиентам, создающим в процессе варки обильную и густую пену. Она способна привести к засорению клапана и порче оборудования. В данную категорию входят: - овсяные хлопья; - разновидности макаронных изделий; - измельченный горох; - перловая крупа. Совершенствуя комплектацию, функционал и другие характеристики, производители изготавливают свою продукцию из высококачественной нержавеющей стали и алюминия. Это наиболее подходящие материалы, так как обладают отличной теплопроводностью и быстрым нагреванием. Наиболее предпочитаемым сырьем является нержавеющая сталь. Она замечательно переносит высокие температуры, не подвержена действию кислот, не хранит запахи приготавливаемых блюд, не впитывает масла и жиры при варке. Некоторые компании выпускают стальные изделия с эмалированным покрытием, но это встречается довольно редко. Товары из керамики и чугуна не производятся совсем. Всю совокупность присутствующих на рынке скороварок можно разделить на две большие группы: - механические скороварки (устанавливаемые на плиту); - автономные электрические скороварки. Рассмотрим более подробно конструкции, технические характеристик, а также преимущества и недостатки данных групп скороварок. С одной стороны, электрические скороварки не требуют необходимости контроля за поддержанием или понижением давления пара, но, с другой стороны, данному типу скороварок требуется гораздо больше времени, что достичь необходимого уровня. Пример электрической скороварки представлен на фото рисунка 1.  Рисунок 1 – Электрическая скороварка Преимуществами электрических скороварок выступают следующие: - автоматическая регулировка настроек тепла; - возможность поставить таймер для включения в определенное время; - предусмотрена возможность автоматического отключения через определенный промежуток времени. Механическая скороварка также обладает рядом определенных преимуществ, которые заключаются в следующем: - более быстрые и мощные, достигают быстрее более высокой температуры и мощности по сравнению с электрическими; - более долговечны по сравнению с электрическими; - выпуск давления происходит у механических скороварок быстрее по сравнению с электрическими. Пример механической скороварки представлен на фото рисунка 2.  Рисунок 2 – Механическая скороварка Инновации в производстве кухонных плит повлекли за собой изменения в конструкции и структуре изготовления кастрюль-скороварок. Для качественного и удобного использования стали выпускаться модели, подходящие непосредственно под тот или иной вариант плит. Чтобы приготовить пищу в скороварке на газовой плите подойдут практически все модели любого производителя. Даже если дно посуды не соответствует диаметру конфорки, применение рассекателя поможет в решении этой проблемы. Дно продукции для электрической плиты должно полностью соответствовать диаметру ее конфорок, а также иметь абсолютно ровную и гладкую поверхность. Это необходимо для плотного касания его с электроконфоркой и исключения дополнительного расхода электроэнергии на нагрев бесформенного дна. Также следует внимательно отнестись к составу товара. Низкое его качество может привести к деформации посуды, что влечет за собой торможение процесса приготовления и увеличения продолжительности варки. Для индукционной плиты лидируют изделия из нержавеющей стали. Это обосновано принципом работы индукционных плит. Они не нагревают собственную поверхность, а создают высокую температуру на дне посуды и действуют на нее с помощью магнитной энергии. Поэтому материал, не замыкающий контур магнитного поля не способен разогреть остальную емкость и содержащиеся в ней продукты. В данном случае незаменимыми скороварками будут именно из нержавеющей стали. Изделия из чистого алюминия не способны замкнуть контур на индукционной плите, и она попросту не включится. Но производители шагнули вперед и стали дополнять дно посуды слоем ферромагнитного металла (стали, меди). Для повышения производительности приготовления и минимизации пригорания вовремя варки ингредиентов, многие компании стали применять капсулированное дно. Оно заключается в многослойности, которое предусматривает расположение между стальными и алюминиевыми пластинами более толстого медного или алюминиевого слоя (рисунок 3).  Рисунок 3 - Скороварка с капсулированным дном Таким образом, в рамках настоящего раздела курсовой работы были рассмотрены сущность и основные модели скороварок, которые присутствуют на сегодняшний на рынке. В следующем разделе рассмотрим более подробно технические характеристики и условия работы скороварок. 1.2.Технические характеристики и условия работы В СССР первые скороварки для газовых и электроплит появились в массовой продаже в семидесятых годах двадцатого века. Хозяйки оценили новые кастрюли за скорость, а обладательницы электрических плит – за экономичность, так как ускоренная варка расходовала значительно меньше электроэнергии. Сегодня популярность кастрюль ниже, так как появились электрические приборы с герметичными крышками. Принцип работы скороварки основан на том, что при повышенном давлении температура кипения выше, чем при нормальном и пониженном. В герметически закрытой кастрюле давление возрастает, поэтому и температура жидкостей (а вода есть во всех продуктах) и пара выше привычных 100 градусов. Например, при давлении 1 бар температура кипения воды составляет 120 градусов. Устройство скороварки не вызывает сложностей понимания. Кастрюля самая обычная, но обязательно прочная, способная выдержать повышенное давление. Рабочий объем кастрюли меньше общего примерно на треть, так как всегда должно оставаться место между продуктами (водой) и крышкой. Это важно учитывать при выборе. Самое главное в комплекте – крышка. Она герметично закрывает посуду, препятствует выходу пару и нагнетанию давления. Для максимально плотного прилегания крышка дополнена резиновым или силиконовым уплотнительным кольцом. Хороший силикон практичнее и долговечнее резины. Для фиксации предусмотрены специальные замки или зажимы, а для безопасности – блокировка.  Рисунок 4 – Конструкция скороварки Во время нагрева внутри создается высокое давление, которое нужно регулировать, чтобы избежать взрыва и ожогов. Для автоматической регулировки предусмотрен предохранительный клапан, который выпускает лишний воздух по мере необходимости. Чаще всего клапанов несколько. Современные модели оснащены возможностью регулировки давления и настройкой режима тепловой обработки. Например, для готовки овощей достаточно 60 кПа, а для быстрого приготовления мяса нужно 90 кПа. Скороварки для приготовления на плите изготавливают из нержавеющей стали и алюминия. Эти металлы обладают хорошей теплопроводностью, что также способствует ускорению нагрева воды и продуктов. Редко встречаются модели из стали с эмалированным покрытием. Из чугуна и керамики скороварки не делают. Наиболее практичными считаются кастрюли скороварки из нержавейки. Нержавеющая сталь устойчива к воздействию кислот, выдерживает высокие температуры, не впитывает жиры и соки от продуктов, не удерживает запахи. В посуде из нержавейки можно готовить практически все: холодец, варенье, жаркое, каши. Литые алюминиевые кастрюли, работающие под давлением, в продаже встречаются нечасто. Из литого алюминия, как правило, делают небольшие сотейники с антипригарным покрытием. Они подходят для тушения мяса, птицы, рыбы, приготовления каш и бобовых. Крышки кастрюль-скороварок бывают полностью металлическими или со вставками из закаленного стекла. Стеклянные крышки удобнее, так как в процессе готовки посуду нельзя открывать. Через стекло можно визуально контролировать приготовление. Некоторые хозяйки не признают готовку вслепую. Небольшие скороварки для газовых и электроплит в форме ковша подходят для варки каш, гарниров, быстрого приготовления овощей. Маленькие кастрюльки удобны для небольших семей, а также для молодых родителей с детьми-дошкольниками. Быстро приготовленные, но хорошо простерилизованные овощи, мясо или рыбу легко превратить в пюре для детского питания. В режиме приготовления без давления ковшик можно использовать как обычную посуду. Например, готовить молочную кашу или быстрый супчик. Для удобства в комплект добавляют простую крышку. Самый практичный вариант – нержавеющая сталь. Средняя по размеру кастрюля скороварка из нержавеющей стали или алюминия вместительностью 4-6 литров подойдет для повседневных задач. В такой можно тушить мясо с овощами, готовить тефтели, фрикадельки, фаршированные перцы, рагу, птицу. Обратите внимание, что дополнительная закладка ингредиентов в процессе приготовления возможна, но проблематична, поэтому лучше выбирать рецепты, которые не требуют внимания. По принципу: заложить продукты, включить плиту и отключить через время. Скороварки с функцией пароварок предназначены для приготовления на газовых и электрических плитах полезных блюд на пару. Кастрюли-пароварки с клапаном давления позволяют за считаные минуты обработать овощи или приготовить манты и вареники. Пароварки-скороварки бывают разных размеров. Есть невысокие кастрюли с перфорированными вставками. Их можно использовать для небольших порций. Для мантов и тепловой обработки большого количества овощей лучше выбрать мантоварку с многоярусной вставкой или несколькими вставками, которые устанавливаются друг на друга по типу пирамиды. Внешне данное устройство выглядит как кастрюля с плотно закрывающейся крышкой. Во время работы агрегата пар от кипящей воды остается внутри, создавая давление 0,7-1 бар. Температура в емкости способна достигать 121°. Для обычных кастрюль этот показатель не может превышать точки кипения воды в 100°. Именно поэтому приготовление пищи в скороварке происходит в разы быстрей. В крышке прибора имеются 2 клапана. Один из них является основным, второй – аварийным. Они нужны для выброса избыточного давления. Аварийный клапан срабатывает в случае выхода из строя основного. Если избыточное давление не спускать, прибор может треснуть или взорваться. Агрегат широко применяют для обработки продуктов, требующих длительного температурного воздействия. К ним относятся каши из натурального зерна, мясные блюда, супы, борщи. Удобно применять скороварку для приготовления плова. Рис при этом получается очень рассыпчатым, полезные качества дополнительных ингредиентов сохраняются. Таким образом, в рамках настоящего раздела курсовой работы были рассмотрены основные модели скороварок, что позволило сформулировать идеи для проектирования. В частности, можно отметить, что скороварки могут быть использованы не только для приготовления пищи, но и в качестве автоклава для стерилизации, что обуславливает необходимость определенных модификаций, проектированию которых будет посвящен следующий раздел настоящей курсовой работы. Раздел 2.Обоснование выбора конструкции и проектных решений 2.1.Описание выбранного варианта Как известно, температура кипения воды при обычных условиях 100С. Скороварка — простой бытовой прибор, позволяющий нагревать воду (и водяной пар, соответственно) до температуры, требуемой для стерилизации. Это достигается с помощью повышения давления внутри. Для этой цели служит специальный клапан-грузик (в моем случае используется именно такая конструкция). Грузик силой своего веса перекрывает выпускное отверстие и препятствует водяному пару свободно выходит из скороварки вовне. Предварительно в скороварку необходимо налить воду, и поставить пробирки, колбы, баночки и прочее содержащие стерилизуемые среды. После того как снаряженная скороварка окажется на плите клапан-грузик ставить не нужно. Это необходимо для того чтобы водяной пар выдавил изнутри скороварки весь воздух. Вполне достаточно интенсивного кипения в течении 10-15 минут. Затем устанавливается грузик и пар на некоторое время прекращает выходит наружу — так как сила его давления, вначале, не может преодолеть силу веса клапана. Однако нагрев продолжается и давление пара растет, вместе с давлением растет и температура. Зависимость давления пара от температуры с большой точностью определена для многих жидкостей в том числе и для воды. Таким образом вес груза можно подобрать так, чтобы температура пара (и воды) внутри достигала 121С. Присутствующие на сегодняшний день на рынке скороварки при их использовании как автоклава для стерилизации обладают двумя серьезными недостатками. Во-первых, температура внутри работающего прибора как правило ниже 121оС. Во-вторых, как было рассказано выше, свободный объем скороварки во время стерилизации занят водяным паром. После выключения нагрева и охлаждения происходит конденсация пара — превращение его назад в воду. Соотвественно скороварка начинает бурно всасывать в себя воздух извне. Объем «грязного» забортного воздуха довольно большой — равен свободному объему внутри. Результаты стерилизации тем самым, практически, сводятся к нулю — внутрь вместе с воздухом попадает огромное количество теплоустойчивых спор микроорганизмов. Конечно среды внутри автоклава можно защитить специальной упаковкой — закрыть горла колб ватой и алюминиевой фольгой. Однако несмотря на такого рода предосторожности процесс стерилизации оказывается весьма уязвимым и не гарантирует результат в полной мере. В рамках проектирования в настоящем курсовом проекте речь пойдет о модернизации стандартной скороварки, превращающей ее в профессиональный прибор для стерилизации влажным жаром. В скороварку входят три-четыре колбы вместимостью 250 мл, но реально их объем немного больше. Преобразования скороварки коснулись исключительно ее крышки. Там появился прибор – манометр. Вместо двух штатных отверстий теперь три. Дополнительно установлен миниатюрный шаровой кран (от системы обратного осмоса) и перепускной клапан. Более подробному рассмотрению характеристик изделия в соответствие с его назначением будет посвящен следующий пункт курсового проекта. 2.2.Характеристики в соответствие с назначением изделия В рамках проектирования в настоящем курсовом проекте речь пойдет о модернизации стандартной скороварки, превращающей ее в профессиональный прибор для стерилизации влажным жаром. В скороварку входят три-четыре колбы вместимостью 250 мл, но реально их объем немного больше. Преобразования скороварки коснулись исключительно ее крышки. Там появился прибор – манометр.  Рисунок 5 – Манометр (крупный план) Вместо двух штатных отверстий после модификации их стало три. Дополнительно установлен миниатюрный шаровой кран (от системы обратного осмоса) и перепускной клапан. На рисунках 6 и 7 показаны вид сбоку и сверху.  Рисунок 6 – Вид сверху  Рисунок 7 – Вид сбоку Как уже отмечалось, давление в скороварке данной системы поддерживает специальный клапан в виде грузика, который надевается на штуцер, вмонтированный в крышку. Изменяя вес этого клапана-грузика можно регулировать давление внутри скороварки, а, следовательно, и температуру. При избыточном давлении 1 бар условия вполне подходят для стерилизации (температура пара и воды 121С). Дополнительный вес подбирается так, чтобы во время стерилизации на манометре было именно это давление — 1 бар.  Рисунок 8 – Дополнительный вес Штуцер, на который надевается клапан-грузик, в настоящий момент ввернут в шаровой кран (это сделано для удобства работы, подробности ниже). Перепускной клапан представляет собой простенький кран с барашком (сложное название «перепускной» обусловлено его функцией — выравнивать давление по окончании процесса стерилизации).  Рисунок 9 – Вид изнутри Когда пар внутри остынет и его давление упадет до атмосферного — манометр покажет «0», — клапан нужно открыть вручную.  Рисунок 10 – Вид сбоку Со внутренней стороны крышки на кран навернут штуцер, и установлен (с помощью кусочка шланга) санирующий фильтр 0.2 мкм — через этот фильтр пойдет воздух во время конденсации пара.  Рисунок 11 – Санирующий фильтр Фильтр задержит пыль с посторонними микроорганизмами. 2.3.Способ получения изделия и его отдельных элементов Посуда со средой помещается внутрь, на сетку из нержавеющей стали (или специальную подставку для мантоварки) – чтобы при кипении пар из-под колб мог выходить, не создавая стука и не нужной тряски посуды. Предварительно в скороварку заливается 0.5-0.75 л воды. На штуцер перепускного клапана надевается фильтр. Крышка завинчивается. Прибор ставиться на плиту. Шаровой кран открыт. Перепускной клапан также открыт. Вода внутри должна закипеть. Минут 10-15 пар свободно выходит из «кипящей» скороварки. Это необходимо для того, чтобы внутри не осталось воздуха (только чистый пар обладает стерилизующим действием при температуре 121оС).  Рисунок 12 – Подставки После продувки закрывается перепускной клапан, иначе давление пара может повредить фильтр. Затем устанавливается клапан-грузик. Полезно следить за показаниями манометра. Иногда фольга, которой закрыты колбы, может перекрыть выход пара и давление окажется выше 1 бара. Вес грузика подбирается заранее и при достижении требуемого давления (1 бар) начинается процесс стерилизации – клапан-грузик регулирует температуру внутри. Через 15 минут можно закрыть шаровой кран под клапаном-грузиком и снять прибор с плиты. При остывании скороварки давление пара внутри падает. Как только манометр покажет «0», необходимо открыть перепускной клапан. При дальнейшем охлаждении пар заполняющий внутренность автоклава начнет конденсироваться и его место займет внешний воздух, пройдя предварительно через стерильный санирующий фильтр (он делается стерильным вместе с другими предметами внутри автоклава). Так что у вас под крышкой скороварки будет всегда чисто. Легко себе представить, что может случиться без защитного барьера в виде фильтра – всякая нечисть из окружающей природы окажется внутри автоклава. Лучше этого избежать. Гайка фиксирует прижимной механизм крышки (который снаружи) и может со временем ослабнуть. При этом механизм будет свободно вращаться, что удобно при эксплуатации скороварки. Однако при этом может произойти потеря герметичности. Из-под шайбы на внешней стороне крышки будет выходить пар, а в период охлаждения — это место может пропустить забортный воздух. Гайку необходимо время от времени затягивать, как и все прочие резьбовые соединения.  Рисунок 13 – Гайка Манометр, прибор крайне нужный при настройке скороварки, — помогает подобрать правильный «дополнительный вес» для грузика и установить момент падения давления внутри. Однако, в процессе эксплуатации его роль минимальна. Мне представляется более удобным управлять стерилизацией по таймеру, в том числе следить за понижением давления внутри автоклава после выключения нагрева. Весь процесс происходит по одному раз и навсегда установленному сценарию. Первый пункт — время достижения давления 1 бар, после установки клапан-грузика. Второй пункт — время установления давления «0» на манометре после завершения стерилизации. Пункт первый не очень важен — вы услышите, как из-под грузика пойдет с шипением пар. Это и будет момент начала стерилизации. Пункт второй важен чрезвычайно. Когда давление в скороварке упадет до уровня атмосферного и будет продолжать падать — вы ничего не услышите. Поэтому лучше этот момент заметить по часам и открывать перепускной кран через известный промежуток времени. Таким образом, манометр можно убрать и вернуть назад предохранительный клапан. Ко всему прочему, внутри манометра имеется рабочий орган для измерения давления со внутренней полостью, которая находиться за пределами скороварки и температура в ней естественно ниже. В связи с чем могут возникнуть сомнения относительно стерильности внутренностей манометра сообщающихся со внутренностью автоклава. Алгоритм стерилизации: 1. В скороварку наливается 750 мл воды. 2. Загружаются пробирки или колбы со средами, фильтры и прочее с использованием подставок. 3. Устанавливается фильтр. 4. Оба крана открываются. 5. Прибор устанавливается на конфорку плиты. 6. После начала кипения необходимо уменьшить мощность нагрева (на электроплите я сбавляю на пару единиц). 7. Продувка паром осуществляется 10 минут. За это время, по данным различных источников, воздух из всех внутренних объемов должен быть вытеснен паром. (Смесь пара с воздухом не обладает стерилизующим эффектом при 121 градусах Цельсия). 8. Закрываем перепускной клапан и устанавливаем клапан-грузик с дополнительным весом. 9. 3-4 минут происходит повышение давления в скороварке и соответствующее повышение температуры до 121 градуса. Когда процесс завершиться из-под клапана-грузика начнет активно выходить пар с характерным звуком. 10. Стерилизация продолжается 15-20 минут. 11. По окончании, закрываем шаровой кран и быстро снимаем скороварку с плиты. 12. Падение давления до уровня атмосферного произойдет за 3-5 минут. При дальнейшем охлаждении, пар внутри прибора конденсируется и давление опускается ниже атмосферного. В это время необходимо открыть перепускной клапан, чтобы свободное место под крышкой занял воздух, который пройдет через установленный внутри санирующий фильтр. Модификация для частого использования. Известно, что фильтрующий элемент Midisart 2000, который используется в показанной выше конструкции имеет ограничение на количество циклов стерилизации. В связи с чем в данной схеме санирующий фильтр превращается в расходуемый материал, причем не очень дешевый. Если имеется необходимость частого использования домашнего автоклава такая ситуация сопряжена с большими затратами. Решением проблемы может быть другая схема установки санирующего фильтра — снаружи. Однако это не может рассматриваться как альтернатива схеме с внутренним расположением. Далее в следующем разделе настоящей курсовой работы проанализируем доступность и цену материалов, необходимых для модификации скороварки. 2.4.Доступность материалов и комплектующих Подставка из нержавеющей стали– продается в хозяйственных магазинах (мантоварка), вчера видел подобную в IKEA. Сетка– фрагмент сетки из нержавеющей проволоки, немного обработанный своими руками по краям. Санирующий фильтр — фильтроэлемент Мидисарт 2000, предназначен для фильтрации воздуха, материал мембраны – политетрафторэтилен, тонкость фильтрации 0,2 мкм, макс. рабочее давление 3 бар, площадь фильтрации 20 см², выдерживает температуру до 121°С, пропускная способность по воздуху при ∆р= 0,1бар, до 4 л/мин, подключение олива под шланг 6-12 мм, стерилизация – автоклавирование, производство «Сарториус» (Германия). Перепускной клапан, который может быть приобретен в магазинах сантехники, вместе с различного рода переходниками, тройниками и прочим. Представляет собой, по сути, небольшой краник с воротком. Гайка крепления манометра– стандартный переходник «3/8» (внутри) на «1/2» (снаружи), чего-то другого под руками не оказалось. Штуцер перепускного клапана– можно заказать у токаря, материал – нержавеющая сталь. Гайка крепления шарового крана– можно заказать у токаря, материал – нержавеющая сталь. Клапан-грузик– штатное оборудование данной модели скороварки. Клапан надевается на штуцер. Внутри имеет конической формы рабочий элемент, который перекрывает внутреннее отверстие штуцера. Дополнительный вес– изготовлен из отрезков медной проволоки, подбирается по показаниям манометра. Необходимо добиться давления в процессе стерилизации 1 бар. Манометр– обычный прибор для водопровода, продается в отделах сантехники. Шаровой кран– продается в магазинах, предназначен для бытовых систем обратного осмоса. Также можно приобрети в любой фирме бытовых фильтров к в качестве запчасти. Штуцер– чтобы не использовать штатный штуцер скороварки, можно заказать у токаря из нержавеющей стали. Как уже отмечалось выше, крышка скороварки имела два штатных отверстия: - под штуцер для клапана-грузика4 - для предохранительного клапана. Третье, для манометра необходимо сверлить. Процесс достаточно прост. Необходимо иметь подходящее сверло и развертку для выравнивания и точной подгонки отверстия. Предохранительный клапан был снят. Вероятно, необходимо его установить. В этой модели скороварки, крышка прижимается снаружи, поэтому ничего страшного при сверхнормативном росте давления не происходит – пар начинает просто травить из-под крышки. В других моделях, где крышка прилегает к корпусу изнутри – может произойти взрыв. Далее в следующем разделе произведем экономические расходы на приобретение необходимых материалов и запасных частей для скороварки. 2.5.Технико-экономические расчеты изготовления скороварки Расчеты стоимости изготовления скороварки были проведены с учетом цен сети магазинов ИКЕА (по состоянию на ноябрь 2021 года) и с учетом потребности в них. Проведенные расчеты представлены в таблице 1. Таблица 1 – Экономические расчеты изготовления скороварки
Таким образом, общая стоимость изготовления пароварки составит 3711,00 руб. Заключение Как известно, температура кипения воды при обычных условиях 100С. Скороварка — простой бытовой прибор, позволяющий нагревать воду (и водяной пар, соответственно) до температуры, требуемой для стерилизации. Это достигается с помощью повышения давления внутри. Для этой цели служит специальный клапан-грузик (в моем случае используется именно такая конструкция). Грузик силой своего веса перекрывает выпускное отверстие и препятствует водяному пару свободно выходит из скороварки вовне. Понятно, что предварительно в скороварку необходимо налить воду, и поставить пробирки, колбы, баночки и прочее содержащие стерилизуемые среды. В рамках проектирования в настоящем курсовом проекте речь пойдет о модернизации стандартной скороварки, превращающей ее в профессиональный прибор для стерилизации влажным жаром. В скороварку входят три-четыре колбы вместимостью 250 мл, но реально их объем немного больше. Преобразования скороварки коснулись исключительно ее крышки. Там появился прибор – манометр. Для достижения цели курсового проекта в ходе исследования решены следующие задачи: - проанализировано устройство и работа различных вариантов конструкций садовой качели; - определены технические характеристики и условия работы; - проведено описание выбранного варианта; - рассмотрены основные характеристики в соответствие с назначением изделия; - проанализирован способ получения изделия и его отдельных элементов; - проведена оценка доступности материалов и комплектующих; - проведены технико-экономические расчеты по проекту. Список использованных источников Коганов, И. А., Станкеев, А. А. Расчет припусков на механическую обработку: учеб. пособие изд. 2-е испр. и доп. – Тула: Изд-во «Коммунар», 1973. – 192 с..Колмыкова Н.В., Максимова И.А. Макетирование в учебном проектировании. Учеб. пособие для вузов – М.: 2013-96с.ил. Клепиков, Б. В., Семичастнов, Ю. И., Бодров, А. Н. Технология машиностроения. Методы обработки. – М.: ГОМЦ, 1999. Микульский В.Г. Строительные материалы. Учебник – М.: изд-о АСВ. 2020.-536 с.: ил. Абрамова, В. И. Материаловедение: учебник / В. И. Абрамова, Н. Н. Сергеев, А. Н. Сергеев, Н. А. Евтушенко. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. – 238 с. – URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=24855784. Материаловедение и технологии конструкционных материалов: учебное пособие / О. А. Масанский, В. С. Казаков, А. М. Токмин и др.; Министерство образования и науки Российской Федерации, Сибирский Федеральный 21 университет. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2015. – 268 с.: табл., граф., ил. – Библиогр. в кн. – ISBN 978-5-7638-3322-5; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=435698. Сибикин, М. Ю. Современное металлообрабатывающее оборудование: справочник / М. Ю. Сибикин. – М.: Директ-Медиа, 2014. – 308 с. – ISBN 978-5- 4458-9553-4; То же [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page= book&id=236496. Основы технологии машиностроения: учебное пособие / В. С. Мычко. – Минск: Вышэйшая школа, 2011. – 384 с. – ISBN 978-985-06-2014-9; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144220. Обработка материалов резанием: учебное пособие для направлений 151000.62 «Технологические машины и оборудование», 051000.62 «Профессиональное обучение (по отраслям)», 190100.62 «Наземные транспортно-технологические комплексы» / И. Н. Шепелева, С. В. Гиннэ, А. П. Руденко, Л. И. Земляков; Министерство образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет». – Красноярск: СибГТУ, 2012. – Ч. 2. – 213 с.: ил., табл., схем. – Библиогр. в кн.; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=428885. Современная технологическая оснастка: учебное пособие / Х. М. Рахимянов, Б. А. Красильников, Э. З. Мартынов, В. В. Янпольский. – Новосибирск: НГТУ, 2012. – 266 с. – (Учебники НГТУ). – ISBN 978-5-7782-1892-5; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=135673 Технология конструкционных материалов: учебник для вузов / Ф. К. Малыгин, Н. Е. Стариков, А. Е. Гвоздев, В. И. Золотухин, Н. Н. Сергеев. Изд. 2-е испр. и доп. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. – 243 с. Технология машиностроения: Курсовое проектирование: учебное пособие / М. М. Кане, А. И. Медведев, И. А. Каштальен и др.; под ред. М. М. Кане, В. К. Шелег. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 312 с. – ISBN 978-985-06-2285- 3; То же [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id =235788 Фрезерное дело: учебное пособие / В. С. Мычко. – Минск: Вышэйшая школа, 2009. – 544 с. – ISBN 978-985-06-1799-6; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=143823. Фещенко, В. Н. Токарная обработка : учебник / В. Н. Фещенко, Р. Х. Махмутов. – 7-е изд., испр. и доп. – Москва-Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. – 460 с.: ил., табл., схем. – Библиогр. в кн. – ISBN 978-5-9729-0131-9; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=444432 Фещенко, В. Н. Слесарное дело: Механическая обработка деталей на станках: учебное пособие / В. Н. Фещенко. – М.: Инфра-Инженерия, 2013. – Книга 2. – 464 с. – ISBN 978–5–9729–0054–1; [Электронный ресурс]. – URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144682 Мунилов В.М. Эргономика. Человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды. Учебник. – М.: «Логос». 2017.-316с.: ил. Технология конструкционных и эксплуатационных материалов: учебник / А. Е. Гвоздев, Н. Е. Стариков, В. И. Золотухин, Н. Н. Сергеев, А. Н. Сергеев, А. Д. Бреки, под ред. проф. А. Е. Гвоздева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. – 351 с. – URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=25841751. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||